DE1070880B - Gas turbine unit with turbo compressor - Google Patents

Gas turbine unit with turbo compressor

Info

Publication number
DE1070880B
DE1070880B DENDAT1070880D DE1070880DA DE1070880B DE 1070880 B DE1070880 B DE 1070880B DE NDAT1070880 D DENDAT1070880 D DE NDAT1070880D DE 1070880D A DE1070880D A DE 1070880DA DE 1070880 B DE1070880 B DE 1070880B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas turbine
turbine unit
unit according
air
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DENDAT1070880D
Other languages
German (de)
Inventor
Kingsway Derby David Oimri Davies (Großbritannien)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Publication date
Publication of DE1070880B publication Critical patent/DE1070880B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12Cooling of plants
    • F02C7/16Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F02C7/18Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02Surge control
    • F04D27/0207Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
    • F04D27/0215Arrangements therefor, e.g. bleed or by-pass valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/321Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHES ^8WSSV PATENTA GERMAN ^ 8WSSV PATENTA

kl F 02 ckl F 02 c

AUSLEGESCHRIFT^l 070 88(TEDITORIAL ^ l 070 88 (T

R22298Ia/46fR22298Ia / 46f

A N M E L D E T A C: 5. DEZEMBER 1957A N M E L D E T A C: DECEMBER 5, 1957

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 10. DEZEMBER 1959
NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL: DECEMBER 10, 1959

' ■ '■ ■ ·■■ . 1. · ; : ■'■ , ''■' ■ ■ · ■■. 1. · ; : ■ '■,'

Es sind Gasturbinenaggregate mit Turboverdichter bekannt, bei denen innerhalb der Verdichtungsstrecke an Stellen verschiedenen Druckes mehrere Zapfstellen zur Kühl- und Dichtluftentnahme vorgesehen sind.There are known gas turbine units with turbo compressors, in which within the compression section Several tapping points are provided for drawing off cooling and sealing air at points of different pressure.

Diesen bekannten Einrichtungen gegenüber besteht die Erfindung darin, daß den Zapfstellen Ventile zur wahlweisen Entnahme von Kühl- und Dichtlüft verschiedenen Druckes nachgeschaltet sind. Durch die Möglichkeit der wahlweisen Entnahme von Kühl- und Dichtluft verschiedenen Druckes ergibt sich eine Herabsetzung der Wirkungsgradverluste, welche bei"den. bekannten Aggregaten durch die Entnahme der Luft aus dem Maschinenverdichter entstehen, da dem Verdichter eine Leistung zugeführt werden muß, um die auf diese Weise abgeführte Druckluft zu erzeugen.Opposite these known facilities exists the invention is that the tapping points valves for the optional removal of cooling and sealing air different Downstream of the pressure. With the option of optional removal of cooling and Sealing air of different pressure results in a reduction of the efficiency losses, which in "the. known units arise from the extraction of air from the machine compressor, as the compressor a power must be supplied in order to generate the compressed air discharged in this way.

Der Erfindungsvorschlag ist von erheblicher Bedeutung für Gasturbinenaggregate von Flugzeugantrieben, bei welchen die Eihtrittsluft des Kompressors infolge der Fluggeschwindigkeit unter Staudruck gesetzt wird. Der Druckanstieg in demLuftansaugstutzen ist von einem Temperaturanstieg begleitet., welcher im Falle von Flugzeugen hoher Geschwindigkeit sehr erheblich sein kann' Zum Beispiel beträgt dieser Temperaturanstieg bei einer Fluggeschwindigkeit von 1600 km pro Stunde 100° C. Zweckmäßig bringt man bei derartigen Turbinen zwei Anzapfstellen mit Ventilen an einem Verdichtersystem an, und zwar eine im Bereicheines verhältnismäßig niederen Druckes, eine zweite in einem Bereiche verhältnismäßig hohen Druckes. Es ergibt sich der Vorteil, daß die für Kühl- und Dichtungszwecke verwendete Luft bei Entnahme aus der ersten Zapfstelle die erforderliche niedrige Temperatur besitzt. Da, wie schon erwähnt, bei Überschallflugzeugen mit einer Geschwindigkeit von 1600 km der Temperaturanstieg im Ansaugstützen der , Maschine in der Größenordnung von 100c C liegt, hat die an Stellen hohen Druckes entnommene Luft eines ■ Verdichters, dem durch den Ansaugstutzen Luft eingespeist wird, eine für Kühlzwecke viel zu hohe Temperatur. The proposed invention is of considerable importance for gas turbine units of aircraft engines, in which the inlet air of the compressor is placed under dynamic pressure as a result of the airspeed. The pressure increase in the air intake is accompanied by a temperature increase, which can be very considerable in the case of high-speed aircraft. For example, this temperature increase is 100 ° C at a flight speed of 1600 km per hour on a compressor system, one in the range of a relatively low pressure, a second in a range of relatively high pressure. There is the advantage that the air used for cooling and sealing purposes has the required low temperature when it is withdrawn from the first tap. Since, as already mentioned, in supersonic aircraft with a speed of 1600 km the temperature rise in the intake manifold of the machine is in the order of magnitude of 100 c C, the air extracted at high pressure from a compressor, to which air is fed through the intake manifold, has too high a temperature for cooling purposes.

Bei Verwirklichung des Erfindungsgedankens in Gasturbinenaggregaten von Flugzeugen geringerer Geschwindigkeit wird immerhin der Verbrauch der aus dem Verdichtersystem entnommenen Luft wirtschaftlicher, weil im Flug die Luft aus einer Stelle niederen Druckes des Kompressors entnommen werden kann, um den Kühl- und Dichtungszwecken zugeführt zu werden, während unter Landebedingungen, bei voller Leistungsabgabe und beim Aufsteigen die Luft von einer Stelle hohen Druckes abgeführt wird.When the idea of the invention is implemented in gas turbine units of aircraft, less Speed, the consumption of the air extracted from the compressor system becomes more economical, because in flight the air can be taken from a point of low pressure on the compressor, to be supplied for cooling and sealing purposes while under landing conditions, at full Power output and when ascending the air is removed from a point of high pressure.

Die Ventile für die Auswahl der Stelle,.von welcher, die Kühl- und Dichtungsluft aus dem Verdichtersystem entnommen wird, können von Hand, aber auch automatisch betätigt werden in Abhängigkeit von einer Gasturbinenaggregat mit TurboverdichterThe valves for the selection of the location, .from which, the cooling and sealing air is taken from the compressor system can be done manually or automatically are operated depending on a gas turbine unit with turbo compressor

Anmelder:Applicant:

Rolls-Royce Limited, Derby (Großbritannien)Rolls-Royce Limited, Derby (Great Britain)

Vertreter: Dipl.-Ing. F. WeickmannRepresentative: Dipl.-Ing. F. Weickmann

und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte,and Dr.-Ing. A. Weickmann, patent attorneys,

München 2, Brunnstr. 8/9Munich 2, Brunnstr. 8/9

- ■ . Beanspruchte Priorität:- ■. Claimed priority:

Großbritannien vom 19. Dezember 1956 und 27. November 1957Great Britain December 19, 1956 and November 27, 1957

David Omri Dävies, Kings way, DerbyDavid Omri Dävies, Kings way, Derby

(Großbritannien), \ ,(Great Britain), \ ,

ist als Erfinder genannt worden ; ■ -.has been named as the inventor; ■ -.

Größej welche mit den Betriebsbedingungen des Aggregates selbst oder mit den Betriebsbedingungen des Flugzeugs in Zusammenhang steht. Es kann z. B:, ausgehend von der Luftentnahme an einer Steile hohen Druckes zu der Luftentnahme an einer Stelle niederen Druckes übergegangen werden, wenn der Druck an der Hochdruckabzapfstelle einen vorbestimmten Wert erreicht. ,Sizej which with the operating conditions of the unit itself or is related to the operating conditions of the aircraft. It can e.g. B :, starting from the extraction of air at a point of high pressure to the extraction of air at a point low Pressure can be ignored when the pressure at the high pressure tapping point reaches a predetermined value. ,

Es sind auch schon Gasturbinenaggregate bekannt, bei denen der Turboverdichter aus einer Hohlwelle und einer auf der Hohlwelle befestigten Laufschaufelkonstruktion besteht und die Zapfstellen aus Durchbrechungen in der Tragkonstruktion der Laufschaufeln bestehen, die mit dem VerdiQhterkanal in Verbindung sind, wobei sich an diese Zapfstellen Leitungen anschließen, welche durch die Tragkonstruktion der Laufschaufeln hindurch nach der Hohlwelle hin verlaufen, wobei diese Leitungen in Durchbrechungen münden, die in den Innenraum der Hohlwelle führen. Bei dieser bekannten Ausführungsform liegen die Steuerventile in an sich ebenfalls bekannter Weise an den Durchbrechungen der Hohlwelle. Zum Beispiel besteht das Steuerventil in an sich bekannter Weise aus einer Ventilhülse, die innerhalb der Hohlwelle des Rotors verschiebbar ist und mit den verschiedenen Durchbrechungen in Wechselwirkung steht, sowie eine Vorrichtung aufweist, welche die Ventilhülse in an sich bekannter Weise derart verschiebt, daß diese die Durchbrechungen der einen oder anderen Anzapfung freigibt. ; Gas turbine units are also known in which the turbocompressor consists of a hollow shaft and a rotor blade structure fastened to the hollow shaft and the tapping points consist of openings in the supporting structure of the moving blades which are connected to the compressor duct, with lines being connected to these tapping points, which run through the supporting structure of the rotor blades towards the hollow shaft, these lines opening into openings that lead into the interior of the hollow shaft. In this known embodiment, the control valves are located in a manner also known per se on the openings in the hollow shaft. For example, the control valve consists in a manner known per se of a valve sleeve which is displaceable within the hollow shaft of the rotor and interacts with the various openings, as well as a device which moves the valve sleeve in a manner known per se in such a way that this the Releases breakthroughs of one or the other tap. ;

909 688/126909 688/126

Bei einer weiteren Ausführungsform mit einem aus einem Verdichtergehäuse und einem Verdichterläufer bestehenden Verdichter ist die Anordnung so getroffen, daß an dem Verdichtergehäuse eine Vielzahl von an sich bekannten Anzapfungen vorgesehen ist, daß Druckluftleitungen von jeder dieser Anzapfung zu einem Mehrwegventil führen und daß dieses Mehrwegventil über eine in an sich bekannter Weise durch das Arbeitsmedium hindurchführende Leitung mit der Zutrittsöffnung der zentralen Stelle verbunden ist.In a further embodiment with one of a compressor housing and a compressor rotor existing compressor, the arrangement is made so that on the compressor housing a plurality of known taps is provided that compressed air lines from each of these taps to lead a multi-way valve and that this multi-way valve via a known manner by the Working medium through line is connected to the access opening of the central point.

Die Figuren beschreiben zwei Ausführungsformen des Erfindungsgedankens. Es stellt darThe figures describe two embodiments of the inventive concept. It shows

Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen axial durchströmenden Verdichter mit einem Ventilorgan inner-Fig. 1 is a partial section through an axially flowing through Compressor with a valve element inside

die Verbindung zu der Kammer 21 und dem Innenraum der Hohlwelle unterbrochen ist; dafür ist aber der in radialer Richtung nach innen gerichtete Flansch ' 25a des Ventilkörpers 25 von dem Schulterring gelöst, 5 so daß die Durchbrechungen 22 nicht mehr verschlossen sind und Luft von der Kammer 20 her in das Innere der Hohlwelle 10 eindringen kann.the connection to the chamber 21 and the interior of the hollow shaft is interrupted; but that's for it the flange '25a of the valve body 25, which is directed inward in the radial direction, is detached from the shoulder ring, 5 so that the openings 22 are no longer closed and air from the chamber 20 into the interior the hollow shaft 10 can penetrate.

Man erkennt, daß die in die Welle 10 einströmende Luft von dieser Welle aus durch Löcher 27 nach einer ίο Kammer 28 in der Nähe des Lagers 17 strömt. Auf diese AVeise wird das Lager gekühlt und gegen den Zustrom von heißer Luft abgedichtet. Von der Kammer 28 geht eine Durchbrechung 28a aus. Durch diese kann Luft um das Lager 17 herum durch den RaumIt can be seen that the air flowing into the shaft 10 from this shaft through holes 27 after a ίο Chamber 28 in the vicinity of the bearing 17 flows. on this way the bearing is cooled and sealed against the influx of hot air. From the chamber 28 is an opening 28a. This allows air around the bearing 17 to pass through the room

halb seiner Hauptwelle, welches mit den Zapfstellen 15 zwischen der Welle 10 und der Brennkammer fließen derart in Wechselwirkung steht, daß die Druckluft an und auch hier kühlend wirken. ' ■ half of its main shaft, which flows with the taps 15 between the shaft 10 and the combustion chamber interacts in such a way that the compressed air has a cooling effect on and also here. '■

einer ersten Stelle des Verdichters entnommen wird, Der Ventilkörper 25 läßt sich in axialer Richtunga first point of the compressor is taken, the valve body 25 can be in the axial direction

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 1 pneumatisch bewegen. Seine Betätigungsvorrichtung mit dem Unterschied, daß das Ventilorgan eine zweite umfaßt einen Kolben 29, welcher von einem Flansch Stellung einnimmt und entsprechend die verdichtete 20 des Ventilkörpers 25 gebildet ist; der Kolben29 ist Luft von einer anderen Stelle des Verdichters entnöm- innerhalb des Zylinders 30 der Welle 10 beweglich. Die men wird, " Welle 10 ist in dem betreffenden Bereich erweitert. '.- Fig. 2 is a view similar to that of Fig. 1 move pneumatically. Its actuating device, with the difference that the valve member comprises a second piston 29, which takes up position from a flange and which is correspondingly formed as the compressed 20 of the valve body 25; the piston 29 can move air from another point of the compressor within the cylinder 30 of the shaft 10. The men will say, 'Wave 10 is expanded in the area concerned. ' .-

Fig. 3 eine Ansicht entsprechend derjenigen der Der Kolben 29 wird innerhalb des Zylinders 30FIG. 3 is a view corresponding to that of FIG. The piston 29 is inside the cylinder 30

Fig. 1 mit Zapfstellen an der Außenseite des Verdich- durch Preßluft bewegt. Die Preßluft wird zugeführt ters und mit einer quer durch das Strömungsmedium 25 wie folgt: Eine Kammer31 auf der linken Seite des hindurch nach der zentralen Achse führenden Druck- Kolbens29 steht ständig über eine Zapfstelle32 mit luftleitung. einem Ort hohen Drucks im Strömungsmittelkanal desFig. 1 with taps on the outside of the compression is moved by compressed air. The compressed air is supplied ters and with one across the flow medium 25 as follows: A chamber 31 on the left side of the Pressure piston 29 leading through to the central axis is always with a tap 32 air duct. a location of high pressure in the fluid channel of the

In den Figuren erkennt man einen in axialer Rieh- Verdichters in Verbindung. Eine Kammer 33 auf der tung durchströmten Turboverdichter; dieser Turbo- rechten Seite des Kolbens 29 läßt sich über ein Mehrverdichter umfaßt eine hohle Hauptwelle 10, welche 30 wegeventil 34 entweder an einen Ort 35 hohen Drucks eine Reihe von Rotorscheiben 11 trägt; am Umfang der Brennkammer anschließen oder mit der Atmoeiner jeden solchen Rotorscheibe ist ein Rotorschaufel-, Sphäre in Verbindung' bringen. Wenn das Ventil 34 ring -12 angebracht. Ferner umfaßt' der Verdichter seine in Fig. 1 erkennbare Stellung einnimmt, so steht einen Stator. Der Stator ist von einem Gehäuse13Vnit die Luft in der Kammer 33 unter einem Druck, weleinem Lufteintritt 14 gebildet und trägt die verschie- 35 eher höher ist als der Druck in der Kammer 31. Der denen Kränze 15 der Statorbeschaufelung. In Löchern Ventilkörper 25 wird also in seine linke Stellung ge-16 und 17 des Statorgehäuses ist die Rotorwelle 10 ge- zwungen. Wenn das Mehrwege\^entil 34 seine aus lagert. Fig. 2 ersichtliche Stellung einnimmt, so befindet sichIn the figures one recognizes an in-axial Rieh compressor in connection. A chamber 33 on the flow through turbo compressor; this turbo right side of the piston 29 can be via a multi-compressor comprises a hollow main shaft 10 which 30 way valve 34 either to a location 35 high pressure carries a series of rotor disks 11; Connect to the circumference of the combustion chamber or with the Atmoeiner Each such rotor disk is a rotor blade "connecting sphere". When the valve 34 ring -12 attached. Furthermore, the compressor assumes its position which can be seen in FIG. 1, so stands a stator. The stator is from a housing 13Vnit the air in the chamber 33 under a pressure which is Air inlet 14 is formed and carries the different 35 rather higher than the pressure in the chamber 31 which wreaths 15 of the stator blades. Valve body 25 is therefore moved into its left position in holes and 17 of the stator housing, the rotor shaft 10 is constrained. When the reusable valve 34 its out stores. Fig. 2 assumes the position shown, so is

An zwei Stellen seiner inneren Begrenzungswand die Luft in der Kammer 33 auf Atmosphärendruck, so ist der Strömungskanal des Verdichters angezapft, so 40 daß der Ventilkörper 25 seine rechte Stellung eindaß die Druckluft durch die Rotorkonstruktion hin-. nimmt.At two points of its inner boundary wall, the air in the chamber 33 to atmospheric pressure, see above the flow channel of the compressor is tapped so that the valve body 25 is in its right-hand position the compressed air through the rotor construction. takes.

durch nach der Rotorwelle 10 strömen kann. Diese Das Mehrwegeventil 34 kann von Hand öder autoZapfstellen sind mit 18 und 19 bezeichnet; die Zapf- matisch in Abhängigkeit von Betriebsgrößen der Mastelle 18 befindet sich an einem Ort verhältnismäßig schine oder des Flugzeugs betätigt werden. So läßt niederen Drucks, die Zapfstelle 19 an einem Ort ver- 45 sich z. B. ein druckempfindliches Gerät verwenden, hältnismäßig hohen Drucks. Die Zapfstellen 18 und 19 welches dem innerhalb der Verdichterhauptwelle 10 sind etwa so ausgebildet, wie sie in der britischen Pa- herrschenden Druck ausgesetzt ist und derart wirkt, tentschrift 712 051 beschrieben sind; an den radial daß es bei einem Anstieg des Drucks innerhalb der inneren Enden der an diese Zapfstellen anschließenden Welle 10 über einen bestimmten Wert; das Ventil 34 Leitungen sind Ringkammern 20 und 21 angebracht. 50 verstellt, und zwar so, daß der Ventilkörper 25 in seine Diese Ringkammern bilden Sammelleitungen, welche 'm Fig. 2 gezeigte Stellung tritt. Es kann auch ein an-can flow through to the rotor shaft 10. This multi-way valve 34 can be manually or auto dispensing points are designated with 18 and 19; the automatic dispenser, depending on the operating parameters of the mast 18, is located at a location that is relatively machine or the aircraft can be operated. Thus, low pressure, the tap 19 at one location can be 45 z. B. use a pressure-sensitive device, relatively high pressure. The taps 18 and 19 which the inside the compressor main shaft 10 are designed approximately as it is exposed to the prevailing British pressure and acts in such a way, tentschrift 712 051 are described; on the radial that when the pressure inside the inner ends of the shaft 10 adjoining these tapping points rises above a certain value ; the valve 34 lines are annular chambers 20 and 21 attached. 50 adjusted, in such a way that the valve body 25 enters its these annular chambers form collecting lines, which ' m Fig. 2 shown position occurs. It can also be an

mit dem Innenraum der Verdichterwelle 10 über Durchbrechungen 22 und 23 in Verbindung stehen: diese Durchbrechungen sind Bohrungen in der Wand der Hohlwelle 10.are connected to the interior of the compressor shaft 10 via openings 22 and 23: these Openings are bores in the wall of the hollow shaft 10.

Innerhalb der Hohlwelle 10 befindet sich ein hohlzylindrischer Ventilkörper.25; dieser ist innerhalb der Welle 10 in axialer Richtung verschiebbar. Wenn der Ventilkörper 25 die in Fig. 1 dargestellte Stellung ein-Inside the hollow shaft 10 there is a hollow cylindrical valve body.25; this is within the Shaft 10 displaceable in the axial direction. When the valve body 25 is in the position shown in FIG.

deres druckempfindliches Gerät verwendet werden, welches auf das Verhältnis des Drucks in dem Lufteintritt 14 des Verdichters zu dem statischen Druck 55 der Umgebungsluft anspricht; dieses Verhältnis steigt bei zunehmender Fluggeschwindigkeit an; das druckempfindliche Gerät kann also so justiert sein, daß es bei einem bestimmten Wert dieses Verhältnisses den Ventilkörper 25 in dem gewünschten Sinne verstellt,whose pressure-sensitive device is used, which is based on the ratio of the pressure in the air inlet 14 of the compressor to the static pressure 55 responds to the ambient air; this ratio increases with increasing airspeed; the pressure sensitive The device can therefore be adjusted so that at a certain value of this ratio, the Valve body 25 adjusted in the desired sense,

nimmt, so stehen die Durchbrechungen 23 der Hohl- 60 Schließlich ist auch noch eine Regelung denkbar, bei welle in Deckung mit Durchbrechungen 26 des Ventil- der das Mehrwegeventil 34 durch ein Temperaturkörpers, so daß Kühlluft von der Kammer 21 in das organ gesteuert wird, wenn eine vorbestimmte Luft-Innere der Welle eintreten kann. In dieser Stellung temperatur in der Luftzutrittsöffnung 14 oder eine beliegt ein radial nach innen gerichteter Flansch 25 α des stimmte Temperatur der abgezapften Luft erreicht Ventilkörpers 25 an einem entsprechenden inneren 65 wird.takes, the openings 23 of the hollow 60. Finally, a regulation is also conceivable shaft in congruence with openings 26 of the valve - the multi-way valve 34 through a temperature body, so that cooling air is controlled from the chamber 21 into the organ when a predetermined air inside the wave can occur. In this position temperature in the air inlet opening 14 or one lies a radially inwardly directed flange 25 α of the correct temperature of the tapped air is reached Valve body 25 on a corresponding inner 65 is.

Schulterring der Welle an, derart, daß die Durch- In Fig. 3 sind entsprechende Teile mit gleichen Be-Shoulder ring of the shaft in such a way that the through- In Fig. 3 corresponding parts with the same function

brechungen 22 verschlossen sind. zugsziffern bezeichnet wie in den Fig. 1 und 2.refractions 22 are closed. Numeral referenced as in FIGS. 1 and 2.

In der in Fig. 2 gezeigten Stellung des Ventilkör- Die Abzapfstellen der für Kühl- und DichtzweckeIn the position of the valve body shown in Fig. 2, the tapping points for cooling and sealing purposes

pers25 befinden sich die Durchbrechungen 26 mit den verwendeten Luft befinden sich in axialer Richtung an' Durchbrechungen 23 nicht mehr in Deckung, so daß 70 den gleichen Stellen des Verdichterströmungsmittel-pers25 are the openings 26 with the air used are located in the axial direction on ' Breakthroughs 23 no longer coincide, so that 70 the same points of the compressor fluid

kanals wie bei den bereits beschriebenen Ausführungsformen, nun aber nicht mehr an der Innenwand des Strömungsmittelkanals, sondern an dessen Außenwand; die Zapfstelle 18a entspricht der Zapfstelle 18, die Zapfstelle 19α der Zapfstelle 19 der in Fig. 1 und 2 s beschriebenen Ausführungsform. Die Zapfstelle 18α ( umfaßt einen Kranz von Durchbrechungen 37 in dem äußeren Gehäuse des Verdichters; die Durchbrechungen münden an ihrer Außenseite in eine ringförmige > Sammelleitung 38; in entsprechender 'Weise besteht die Zapfstelle 19a aus Durchbrechungen 39, welche in eine Sammelleitung 40 münden: Die Sammelleitungen und 40 sind mit einem Mehrwegeventil 46 über Leitungen 41 bzw. 42 verbunden, während ein Rohr 43 die Luft von dem Ventil 46 nach einer Kammer 28 leitet. Diese Kammer 28 ist .zwischen - zwei auf der Welle 10 schleifenden Luftdichtungskörpern gebildet. Das Rohr 43 ist innerhalb einer hohlen Leitschaufel 44 am Austritt des Verdichters geführt. Die Luft kann durch Durchbrechungen 45 der Welle 10 aus der Kammer28 austreten. Wie in der bereits beschriebenen Ausführungsform gehen von der Kammer 28 Durchbrechungen 28a aus. Für Ventil 46 bestehen natürlich die gleichen Regelmöglichkeiten, wie sie oben für Ventil 34 der Fig. Γ und 2 erläutert sind. . -'channel as in the embodiments already described, but now no longer on the inner wall of the fluid channel, but on its outer wall; the tapping point 18a corresponds to the tapping point 18, the tapping point 19α to the tapping point 19 of the embodiment described in FIGS. 1 and 2s. The tapping point 18α ( comprises a ring of perforations 37 in the outer housing of the compressor; the perforations open on their outside into an annular > collecting line 38; in a corresponding way, the tapping point 19a consists of perforations 39 which open into a collecting line 40: The Manifolds 40 and 40 are connected to a multi-way valve 46 via lines 41 and 42, respectively, while a pipe 43 conducts the air from the valve 46 to a chamber 28. This chamber 28 is formed between two air sealing bodies sliding on the shaft 10. The pipe 43 is guided inside a hollow guide vane 44 at the outlet of the compressor. The air can exit the chamber 28 through openings 45 in the shaft 10. As in the embodiment already described, openings 28a extend from the chamber 28. Of course, the same control options exist for valve 46 , as explained above for valve 34 of FIGS. Γ and 2. - '

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Gasturbinenaggregat mit Turboverdichter, bei dem innerhalb der Yerdichtungsstrecke an' Stellen, verschiedenen Druckes mehrere Zapfstellen zur Kühl- und Dichtluftentnahme vorgesehen1. Gas turbine unit with turbo compressor, in which within the compression section at ' Places, various pressure points provided for cooling and sealing air extraction ; sind, dadurch gekennzeichnet, daß den Zapfstellen Ventile zur wahlweisen Entnahme von Kühl- und Dichtluft verschiedenen Drucks nachgeschaltet sind. ·."■■.·■. v ; are, characterized in that the tapping points are followed by valves for the optional extraction of cooling and sealing air of different pressure. ·. "■■. · ■. V .2. Gasturbinenaggregat nach Anspruch 1, bei dem der Turboverdichter aus einer Hohlwelle und einer auf der Hohlwelle befestigten Laufschaufelkonstruktion besteht und die 'Zapfstellen Durchbrechungen in der Tragkonstruktion der Lauf- ;40 schaufeln sind, welche mit dem Yerdichterkanal in Verbindung stehen, wobei sich an diese Zapfstellen Leitungen anschließen, welche durch die.2. Gas turbine unit according to claim 1, in which the turbo-compressor consists of a hollow shaft and a rotor blade structure fastened to the hollow shaft and the 'tapping points have openings in the supporting structure of the rotor; 40 are shovels, which are in communication with the Yerdichterkanal, these tapping points being connected to lines which run through the ■ Tragkonstruktion der Lauf schaufeln hindurch nach der Hohlwelle hin verlaufen, und wobei diese Leitungen in Durchbrechungen münden, welche in den Innenraum der Hohlwelle führen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile in an sich be-. kannter Weise an den Durchbrechungen der Hohlwelle liegen.■ The supporting structure of the barrel shovels through run towards the hollow shaft, and these lines open into openings, which in lead the interior of the hollow shaft, characterized in that the control valves are in per se. known way to lie on the openings in the hollow shaft. 3. Gasturbinenaggregat nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil in an sich bekannter Weise aus einer Ventilhülse besteht, welche innerhalb der Hohlwelle des Rotors verschiebbar ist und mit den verschiedenen Durchbrechungen in Wechselwirkung steht, sowie eine Vorrichtung aufweist, welche die Ventilhülse in an sich bekannter Weise derart verschiebt, daß diese die Durchbrechungen der einen oder der^ anderen Anzapfung freigibt.3. Gas turbine unit according to claim 1 and 2, characterized in that the control valve in in a manner known per se consists of a valve sleeve which is inside the hollow shaft of the rotor is displaceable and interacts with the various openings, as well as a device has, which moves the valve sleeve in a manner known per se in such a way that this releases the openings of one or the other tap. 4. Gasturbinenaggregat nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Betätigung4. Gas turbine unit according to claim 1 to 3, characterized in that for the actuation . der Ventilhülse ein Kolbentriebwerk vorgesehen ist, welches axis einem mit der Ventilhülse zu-" sammengebauten Kolben und einem diesen Kolben enthaltenden Füh'rungszviinder besteht, welcher von der Hohlwelle gebildet ist, ferner dadurch gekennzeichnet, daß Steuerventile für das Kolbentriebwerk vorgesehen sind.. the valve sleeve a piston engine is provided, which axis to a with the valve sleeve to- " assembled piston and a guide cylinder containing this piston, which is formed by the hollow shaft, further characterized in that control valves for the piston engine are provided. 5. Gasturbinenaggregat nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder auf der"* einen Seite des Kolbens als eine erste Kammer ausgebildet ist, welche ständig in Verbindung mit einem ersten Druckraum des Aggregats steht, und daß auf der anderen Seite des Kolbens der Zylinder zu einer zweiten Kammer ausgebildet- ist,5. gas turbine unit according to claim 1 to 4, characterized in that the cylinder is on the "*" one side of the piston as a first chamber is formed, which is constantly in communication with a first pressure chamber of the unit, and that on the other side of the piston the cylinder is formed into a second chamber, , welche sich mit Hilfe des Kolbentriebwerksteuerventils entweder in Verbindung mit einem zweiten Druckraum bringen läßt, dessen Druck höher ist als derjenige des ersten, oder aber in Verbindung, mit der Atmosphäre., which with the help of the piston engine control valve either in connection with a second Can bring pressure chamber, the pressure of which is higher than that of the first, or in connection, with the atmosphere. 6. Gasturbineriaggregat nach Anspruch 1 mit einem aus Verdichtergehäuse und Verdichterläufer bestehenden Verdichter, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verdichtergehäuse eine Vielzahl von an sich bekannten Anzapfungen vorgesehen ist, daß Druckluftleitungen von jeder dieser Abzapfungen zu einem Mehrwegeventil führen und daß dieses Mehrwegeventil über eine in an sich bekannter Weise durch das Arbeitsmedium hindurchführende Leitung mit der Zutrittsöffnung der zentralen Welle verbunden ist.6. Gas turbine unit according to claim 1 with a compressor consisting of a compressor housing and a compressor rotor, characterized in that, that a plurality of known taps is provided on the compressor housing, that compressed air lines lead from each of these taps to a multi-way valve and that this multi-way valve passes through the working medium in a manner known per se Line is connected to the access opening of the central shaft. 7. Gasturbinenaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei an der zentralen Welle anliegenden Luftdichtungen zu beiden Seiten der Zutrittsöffnungen eine Kammer gebildet ist, welche über Druckluftleitungen mit dem Mehrwegeventil in Verbindung steht.7. Gas turbine unit according to claim 6, characterized in that between two at the central shaft adjacent air seals on both sides of the access openings a chamber is formed, which is connected to the multi-way valve via compressed air lines. 8. Gasturbinenaggregat nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrwegeventil von Hand zu betätigen ist.8. gas turbine unit according to claim 1 to 7, characterized in that the multi-way valve can be operated by hand. 9. Gastürbinenaggregat nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Steuerorgane vorgesehen sind, welche auf eine Betriebsgröße des Aggregats oder des Flugkörpers ansprechen und derart ausgebildet und einjustiert sind, daß sie das Mehrwegeventil bei einem vorbestimmten Wert9. Gas turbine unit according to claim 1 to 7, characterized in that control elements are provided which respond to an operating variable of the unit or the missile and are designed and adjusted in such a way that they control the multi-way valve at a predetermined value . der betreffenden Betriebsgröße einstellen.. the relevant company size. 10. Gasturbinenaggregat nach Anspruch 1 bis 7. und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerorgane druckempfindlich sind und auf den Druck innerhalb der Hohlwelle ansprechen.10. Gas turbine unit according to claim 1 to 7 and 9, characterized in that the control members Are pressure sensitive and respond to the pressure inside the hollow shaft. 11. Gasturbinenaggregat nach Anspruch 1 bis 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerorgane auf das Druckverhältnis zwischen dem Druck am Lufteintritt und dem statischen Druck der Umgebungsluft ansprechen:11. Gas turbine unit according to claim 1 to 7 and 9, characterized in that the control members on the pressure ratio between the Address the pressure at the air inlet and the static pressure of the ambient air: 12. Gasturbinenaggregat nach Anspruch 1 bis 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerorgane temperaturempfindlich sind und auf die Lufttemperatur im Lufteintritt ansprechen.12. Gas turbine unit according to claim 1 to 7 and 9, characterized in that the control members are temperature sensitive and respond to the air temperature in the air inlet. 13. Gasturbinenaggregat nach Anspruch 1 bis 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerorgane temperaturempfindlich sind und auf die Lufttemperatur der in der Hohlwelle enthaltenen Luft ansprechen.13. Gas turbine unit according to claim 1 to 7 and 9, characterized in that the control members are sensitive to temperature and to the air temperature contained in the hollow shaft Address air. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 948 929; schweizerische Patentschrift Nr. 273 795; französische Patentschrift Nr. 1 119 844; britische Patentschrift Nr. 736 503.Documents considered: German Patent No. 948 929; Swiss Patent No. 273 795; French Patent No. 1,119,844; British Patent No. 736 503. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 909 688/126 12.59© 909 688/126 12:59
DENDAT1070880D 1956-12-19 Gas turbine unit with turbo compressor Pending DE1070880B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB38779/56A GB839883A (en) 1956-12-19 1956-12-19 Improvements relating to gas-turbine engines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1070880B true DE1070880B (en) 1959-12-10

Family

ID=10405645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DENDAT1070880D Pending DE1070880B (en) 1956-12-19 Gas turbine unit with turbo compressor

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3031132A (en)
DE (1) DE1070880B (en)
GB (1) GB839883A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1601641B1 (en) * 1966-12-28 1973-09-20 Secr Defence Gas turbine system with downstream free-wheeling turbine
DE3012026A1 (en) * 1979-03-30 1980-10-09 Gen Electric TURBO MACHINE COOLING AIR FEEDING SYSTEM
DE3310529A1 (en) * 1982-03-23 1996-10-31 Snecma Device for cooling the rotor of a gas turbine

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1019434A (en) * 1964-12-11 1966-02-09 Rolls Royce Aircraft
US3446425A (en) * 1967-04-27 1969-05-27 Mc Donnell Douglas Corp Means and method for minimizing bleed air contamination
US3647313A (en) * 1970-06-01 1972-03-07 Gen Electric Gas turbine engines with compressor rotor cooling
US3897168A (en) * 1974-03-05 1975-07-29 Westinghouse Electric Corp Turbomachine extraction flow guide vanes
US4648241A (en) * 1983-11-03 1987-03-10 United Technologies Corporation Active clearance control
US4576547A (en) * 1983-11-03 1986-03-18 United Technologies Corporation Active clearance control
DE3428892A1 (en) * 1984-08-04 1986-02-13 MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München Vane and sealing gap optimization device for compressors of gas turbine power plants, in particular gas turbine jet power plants
US4645416A (en) * 1984-11-01 1987-02-24 United Technologies Corporation Valve and manifold for compressor bore heating
FR2630159B1 (en) * 1988-04-13 1990-07-20 Snecma TURBOMACHINE EXHAUST CASING WITH THERMAL REGULATION DEVICE
US5054996A (en) * 1990-07-27 1991-10-08 General Electric Company Thermal linear actuator for rotor air flow control in a gas turbine
GB2251031B (en) * 1990-12-19 1995-01-18 Rolls Royce Plc Cooling air pick up
US5472313A (en) * 1991-10-30 1995-12-05 General Electric Company Turbine disk cooling system
DE4337281A1 (en) * 1993-11-02 1995-05-04 Abb Management Ag compressor
DE19531290A1 (en) * 1995-08-25 1997-02-27 Abb Management Ag Rotor for thermal turbomachinery
DE102004036238A1 (en) * 2004-07-26 2006-02-16 Alstom Technology Ltd Method for modifying a turbocompressor
FR2875866B1 (en) * 2004-09-30 2006-12-08 Snecma Moteurs Sa AIR CIRCULATION METHOD IN A TURBOMACHINE COMPRESSOR, COMPRESSOR ARRANGEMENT USING THE SAME, COMPRESSION STAGE AND COMPRESSOR COMPRISING SUCH ARRANGEMENT, AND AIRCRAFT ENGINE EQUIPPED WITH SUCH A COMPRESSOR
US7665955B2 (en) * 2006-08-17 2010-02-23 Siemens Energy, Inc. Vortex cooled turbine blade outer air seal for a turbine engine
US20120156005A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 Caterpillar Inc. Buffer air for a labyrinth seal
US8662845B2 (en) 2011-01-11 2014-03-04 United Technologies Corporation Multi-function heat shield for a gas turbine engine
US8840375B2 (en) 2011-03-21 2014-09-23 United Technologies Corporation Component lock for a gas turbine engine
EP2961931B1 (en) * 2013-03-01 2019-10-30 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. High pressure compressor thermal management and method of assembly and cooling
GB201420175D0 (en) * 2014-11-13 2014-12-31 Rolls Royce Deutschland Gas turbine engine

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB595351A (en) * 1942-07-21 1947-12-03 Armstrong Siddeley Motors Ltd Improvements relating to rotary compressors
US2418801A (en) * 1942-03-25 1947-04-08 Vickers Electrical Co Ltd Internal-combustion turbine plant
GB586710A (en) * 1942-08-22 1947-03-28 Armstrong Siddeley Motors Ltd Improvements relating to internal-combustion turbine plant
US2599470A (en) * 1947-10-22 1952-06-03 Bbc Brown Boveri & Cie Axial flow compressor, particularly for combustion gas turbine plants
FR1059967A (en) * 1951-04-18 1954-03-30 Bristol Aeroplane Co Ltd Improvements to rotating machines
GB702931A (en) * 1951-04-18 1954-01-27 Bristol Aeroplane Co Ltd Improvements in or relating to rotary machines comprising fluid compressing means
US2837270A (en) * 1952-07-24 1958-06-03 Gen Motors Corp Axial flow compressor
FR1090733A (en) * 1952-10-10 1955-04-04 Rolls Royce Improvements to Gas Turbine Power Plant Layouts
US2863288A (en) * 1954-11-19 1958-12-09 Jack & Heintz Inc Air pressure control means for air turbine drive systems

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1601641B1 (en) * 1966-12-28 1973-09-20 Secr Defence Gas turbine system with downstream free-wheeling turbine
DE3012026A1 (en) * 1979-03-30 1980-10-09 Gen Electric TURBO MACHINE COOLING AIR FEEDING SYSTEM
DE3310529A1 (en) * 1982-03-23 1996-10-31 Snecma Device for cooling the rotor of a gas turbine
DE3310529C2 (en) * 1982-03-23 1998-10-08 Snecma Device for cooling the rotor of a gas turbine

Also Published As

Publication number Publication date
US3031132A (en) 1962-04-24
GB839883A (en) 1960-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1070880B (en) Gas turbine unit with turbo compressor
DE2654300A1 (en) TURBINE ENGINE
DE2042478A1 (en) Gas turbine jet engine for aircraft with devices for component cooling and compressor control
EP2226473A2 (en) Air guiding element of a system for tip clearance adjustment of an aero gas turbine
DE3226052A1 (en) DECKBAND STRUCTURE FOR A GAS TURBINE ENGINE
EP0696336B1 (en) Sealing arrangement for a shaft duct through a housing and process for operating the same
DE1601554A1 (en) Rotor for gas turbine engines
DE2909825A1 (en) CONTROL SYSTEM FOR A MULTI-STAGE AXIAL FLOW COMPRESSOR OF A GAS TURBINE ENGINE
DE2046810B2 (en) Twin-shaft gas turbine plant
DE3605293A1 (en) VALVE CONTROL SYSTEM FOR A GAS TURBINE ENGINE
DE60316325T2 (en) PNEUMATIC COMPRESSOR VENTILATION VALVE
DE3239637A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING GAPS IN A GAS TURBINE ENGINE
DE2403159C3 (en) System for cooling fuel on board an aircraft
DE102013215371A1 (en) Apparatus and method for blowing off compressor air in an engine
DE1210626B (en) Storage of a gas turbine engine
CH215484A (en) Gas turbine plant.
DE1072014B (en)
DE1902097C3 (en) Gap seal between the rotor and the housing of a turbo machine
DE2034188C3 (en) Lubricator for gas turbine engines
DE102018219772A1 (en) Radial compressor and method for operating a radial compressor
DE1032033B (en) Ram air turbine as a power source for auxiliary equipment in a gas turbine aircraft
EP3495639B1 (en) Compressor module for a turbomachine reducing the boundary layer in an intermediate compressor case
DE102012212410A1 (en) Parallel diffuser for a fluid machine
DE2327244A1 (en) BURNER HOUSING AND COOLING STRUCTURE
DE102010040823A1 (en) Turbo supercharger for use in e.g. internal combustion engine, of motor car, has turbine wheel spine whose outer diameter is greater than outer diameter of turbine blade ring to partially compensate occurrence of axial forces